采用密度矩阵方程,分析了倒Y四能级原子系统中相位周期场驱动的双通道四波混频(FWM)过程。数值分析结果表明:周期性相位调制的探测场可以调控两个通道的FWM信号,使之叠加或分离;选择不同的调制频率、调制系数及缀饰场强度,可使FWM信号出现抑制、增强或分裂。这种周期场驱动的调控方法有望用于光学非线性过程的优化及光信息处理。

提出一种基于光克尔门空间扫描的单次激光信噪比测量方法.在该方法中, 门光和探测光在光克尔介质中正交传输, 通过光克尔门对探测光的空间扫描实现激光信噪比测量.采用该测量方法进行了单次激光信噪比测量的实验研究, 测得时间窗口和分辨率分别为88.2ps、2.7ps.由于取样门是由光克尔效应来控制, 因此该激光信噪比测量方法对于待测激光的波长没有限制.

为了精确得到铝合金标样等离子体的电子温度和电子密度，实验采用激光诱导击穿光谱技术，利用532 nm调Q Nd:YAG激光器诱导产生铝合金E311等离子体。测量铁原子谱线(381.59 nm）的Stark展宽(0.12 nm)得到等离子体的电子密度是4.3×10¹⁶ cm^-3；基于铁原子谱线(370.56, 386.55, 387.25, 426.05, 427.18, 430.79, 432.57, 440.48 nm)，利用迭代Boltzmann算法，得到回归系数为0.999时等离子体的电子温度是8 699 K。基于铝合金标样(E311、E312、E313、E314、E315、E316)和铁原子谱线404.58 nm，建立了铁元素的标准曲线，计算得到铁元素的探测限是0.0779 wt%。等离子体特征参数表明铝合金等离子体满足光学薄和局部热力学平衡状态。

研究了均匀原子介质中借助四波混频(FWM)产生的艾里光束.发现纯FWM(PFWM)及缀饰FWM(DFWM)过程产生的艾里光束均表现出抛物线路径加速的动力学特征,其加速率可通过调整作用于系统的外加光场的失谐量及强度得到显著改变.由于缀饰场的作用使得共振原子的原子相干及折射率产生非线性变化,DFWM 信号的增强(抑制)及偏转位置的改变可简单通过调整缀饰场的失谐实现.这种FWM 产生的艾里光束可望用于光能量传输、共振粒子操控及光信息处理.

利用胆固醇液晶(CLC)涂覆于垂直腔面发射激光器(VCSEL)表面，将其作为VCSEL 输出偏振调控单元，测量并分析了CLC-VCSEL 的I-P 特性、不同抽运电流下的偏振输出特性以及功率输出稳定性。实验结果表明，同一工作温度下，CLC-VCSEL 的阈值电流比单独VCSEL 的阈值电流增加了0.35 mA。CLC-VCSEL 的偏振态对注入电流非常敏感。当注入电流为1.4 mA 时，CLC-VCSEL 表现出优良的功率稳定性能，在LCLC=4.62~5.95 mm 范围内，获得了有效的圆偏振光输出。

采用时间分辨瞬态吸收光谱技术研究了假根羽藻外周天线寡聚体的光保护机制.分别以667 nm飞秒激光脉冲和白光脉冲作为泵浦光和探测光,探测光与泵浦光之间的延时范围和准确度分别为340 ps和134 fs.实验结果表明在泵浦光激发之后外周天线对探测光的吸收是动态变化的.对瞬态吸收光谱进行多指数拟合, 并结合外周天线的荧光发射谱和激发谱进行分析, 结果表明: 500~600 nm的瞬态吸收谱主要来源于类胡萝卜素分子, 外周天线寡聚体至少包含四种具有光保护作用的类胡萝卜素分子, 对应的S0→Sn跃迁光谱为511 nm和554 nm, 522 nm和541 nm, 530 nm和563 nm(对应管藻黄素), 536 nm和575 nm；类胡萝卜素分子以两种方式参与到光保护过程中: 一种是直接方式, 在几皮秒范围内猝灭叶绿素三重态；另一种是间接方式, 在几百皮秒范围内猝灭从叶绿素分子获得能量的单线态氧.

为了研究激光等离子体相互作用过程中逆韧制辐射效应, 用1064nm Nd∶YAG激光器诱导产生紫铜等离子体, 建立3条铜原子谱线的Boltzmann图, 计算得到紫铜等离子体的电子温度为6902K。通过测量铜原子谱线324.75nm的Stark展宽, 计算得到紫铜等离子体的电子密度为3.6×1017cm-3;基于铜等离子体的特征参量, 得到紫铜等离子体的逆韧制辐射系数是0.021cm-1。结果表明, 该光谱分析方法可以在避免对等离子体产生扰动的情况下, 得到等离子体的特征参量。

为了研究索尼LCX029 CRT液晶显示器纯位相调制特性,设计了索尼LCX029 CRT液晶显示器的驱动电路,并搭建了测试光路对其纯位相调制特性进行了研究,同时对光路进行了理论分析。实验获得一组移动的干涉条纹,实验测试研究结果表明索尼LCX029CRT液晶显示器具有π/2的相位调制特性。

基于1064 nm Nd: YAG激光器, 对比研究了紫铜和黄铜等离子的特征参数。洛仑兹函数拟合Cu I 324.75 nm得到紫铜和黄铜等离子体的电子密度分别是3.6×1017 cm-3和3.3×1017 cm-3。为了减小谱线自发辐射跃迁几率不确定性和测量误差带来的计算误差, 采用改进型迭代玻耳兹曼算法精确求解紫铜等离子体和黄铜等离子体的电子温度分别是6316 K和6051 K, 分析表明, 两种等离子体特征参数的差异主要是由于黄铜中的锌元素的电离能(9.39 eV)大于铜元素的电离能(7.72 eV)而造成的。实验数据证实激光诱导的紫铜和黄铜等离子体满足局部热力学平衡模型和光学薄模型。

研究了囚禁于两电介质面间级联三能级原子的选择反射(SR)艾里光束的自愈现象。建立了计算电介质与共振原子界面处艾里光束SR光谱的理论模型并进行了数值模拟。研究结果表明探测艾里光束在法向及斜入射的情形下其选择反射光束均表现出自愈行为, 法向入射情形下出现了很大的间断。研究还发现, 探测光的失谐量及耦合光的强度均可调制SR艾里光束的光谱, 其调制来自于原子辐射的各向异性、增强或减弱。强耦合光产生的原子缀饰态相干效应及交流斯塔克效应是原子辐射增强或减弱的主要原因。这种SR艾里光束在共振粒子特性的空间探测、共振粒子的操控及光信息存储与通信等方面具有潜在的应用价值。